Forrás: Azo bányászat

Mik azok a ritkaföldfémek elemei, és hol találhatók meg?

A ritkaföldfémi elemek (REES) 17 fémes elemet tartalmaznak, amelyek 15 lantanidból állnak a periódusos asztalon:

Lantán

Cérium

Praseodímium

Neodímium

Promesztium

Szamárium

Europium

Gadolínium

Terbium

Diszprosium

Holmium

Erbium

Túlium

Itterbium

Utőum

Scandium

Ittrium

Legtöbbjük nem olyan ritka, mint a csoport neve sugallja, de a 18. és 19. században nevezték el, összehasonlítva más gyakoribb „Föld” elemekkel, mint például a mész és a magnézium.

A cérium a leggyakoribb REE és gazdagabb, mint a réz vagy az ólom.

Geológiai szempontból azonban a Rees -t ritkán találják meg a koncentrált betétekben, mivel például szénvarratok gazdaságilag megnehezítik őket.

Ehelyett négy fő ritka kőzet típusban találhatók; A karbonátok, amelyek szokatlanul, karbonátban gazdag mágusokból, lúgos idegrendszeri beállításokból, ion-abszorpciós agyaglerakódásokból és monazit-xenotime-hordozók lerakódásaiból származnak.

Kína bányászok a ritkaföldfémek 95% -a, hogy kielégítsék a hi-tech életmód és a megújuló energia iránti keresletet

Az 1990-es évek vége óta Kína uralta a REE-termelést, saját ion-abszorpciós agyaglerakódásait használva, úgynevezett „Dél-Kína agyag”.

Kína számára gazdaságos, mert az agyaglerakódások egyszerűek a REE -ket a gyenge savak használatából.

A ritkaföldfémek elemeit mindenféle hi-tech berendezéshez használják, beleértve a számítógépeket, a DVD-lejátszókat, a mobiltelefonokat, a világítást, a száloptikát, a kamerákat és a hangszórókat, sőt még a katonai berendezéseket, például a sugárhajtóműveket, a rakétavezetési rendszereket, a műholdakat és a misszióellenes védelmet.

A 2015. évi párizsi éghajlati megállapodás célja, hogy a globális felmelegedést 2 ° C alá, lehetőleg 1,5 ° C-ra korlátozza az ipar előtti szintre. Ez megnövekedett a megújuló energia és az elektromos autók iránti kereslet, amely szintén megköveteli a Rees működését.

2010-ben Kína bejelentette, hogy csökkenti a REE exportját, hogy kielégítse saját keresletének növekedését, de fenntartja domináns helyzetét a Hi-Tech berendezések szállítására a világ többi részének.

Kína szintén erős gazdasági helyzetben van a megújuló energiákhoz, például napelemek, szél és árapály -turbinák, valamint elektromos járművekhez szükséges Rees -ellátás ellenőrzésére.

Phosphogypsum műtrágya ritkaföldfémek elemek rögzítési projektje

A PhosphogypSum a műtrágya mellékterméke, és természetesen előforduló radioaktív elemeket, például uránt és tóriumot tartalmaz. Ezért határozatlan ideig tárolják, a szennyező talaj, a levegő és a víz kapcsolódó kockázataival.

Ezért a Penn State University kutatói többlépcsős megközelítést dolgoztak ki tervezett peptidek, rövid aminosavakkal, amelyek pontosan azonosíthatják és elválaszthatják a REES -t egy speciálisan kifejlesztett membrán segítségével.

Mivel a hagyományos elválasztási módszerek nem elegendőek, a projekt célja az új elválasztási technikák, anyagok és folyamatok kidolgozása.

A tervezést a Computational Modeling vezeti, amelyet Rachel Getman, a Clemson kémiai és biomolekuláris mérnöki docense és egyetemi docens fejlesztett ki, Christine Duval és Julie Renner nyomozókkal, és kifejleszti azokat a molekulákat, amelyek az egyes Rees -hez fognak.

Greenlee megvizsgálja, hogyan viselkednek a vízben, és értékelni fogják a környezeti hatásokat és a különböző gazdasági potenciálokat változó tervezési és működési helyzetekben.

Lauren Greenlee, a vegyipar professzora azt állítja, hogy: „Ma becslések szerint 200 000 tonna ritkaföldfémi elemek csapdába esnek a feldolgozatlan foszfogyumhulladékban, csak Floridában.”

A csapat azonosítja, hogy a hagyományos fellendülés a környezeti és gazdasági akadályokkal társul, amelyek szerint jelenleg a kompozit anyagokból származnak, amelyek megkövetelik a fosszilis tüzelőanyagok égetését, és munkaigényes.

Az új projekt arra összpontosít, hogy fenntartható módon helyreállítsa őket, és nagyobb léptékben lehet bevezetni a környezeti és gazdasági haszon érdekében.

Ha a projekt sikeres, akkor csökkentheti az Egyesült Államok Kínától való függőségét a ritkaföldfémek elemeinek biztosításában is.

Nemzeti Tudományos Alapítvány projekt finanszírozása

A Penn State Ree projektet egy négyéves, 571 658 dolláros támogatás finanszírozza, összesen 1,7 millió dollár, és együttműködés a Case Western Reserve University-vel és a Clemson Egyetemmel.

Alternatív módszerek a ritkaföldfémek elemeinek helyreállítására

Az RRE visszanyerését általában kis léptékű műveletek felhasználásával hajtják végre, általában kimosódással és oldószer-extrahálással.

Noha egy egyszerű folyamat, a kimosódás nagy mennyiségű veszélyes kémiai reagenst igényel, tehát nemkívánatos kereskedelemben.

Az oldószer-extrahálás hatékony technika, de nem túl hatékony, mert munkaigényes és időigényes.

A Rees visszanyerésének másik általános módja az agrominálás, más néven e-bányászat, amely magában foglalja az elektronikus hulladékok, például a régi számítógépek, telefonok és televízió szállítását a különböző országokból Kínába a REE-kitermelés céljából.

Az ENSZ Környezetvédelmi Programja szerint 2019-ben több mint 53 millió tonna e-hulladékot generáltak, körülbelül 57 milliárd dolláros nyersanyagokkal, amelyek Rees-t és fémeket tartalmaznak.

Noha az anyagok újrahasznosításának fenntartható módszerének tekintik, nem kell, hogy a saját problémái még mindig legyőzzék.

Az agrominálás sok tárolóhelyet, újrahasznosító üzemeket, hulladéklerakók hulladékát igényel a REE visszanyerése után, és magában foglalja a szállítási költségeket, amelyek égő fosszilis tüzelőanyagokat igényelnek.

A Penn State University projektje képes legyőzni a hagyományos REE helyreállítási módszerekkel kapcsolatos néhány problémát, ha kielégíti saját környezeti és gazdasági céljait.

---

A postai idő: 2012. július-2012. július